Як відбувається вивітрювання?

Вивітрювання - це руйнування гірських порід та мінералів «in situ», тобто воно відбувається без значного переміщення гірських матеріалів. Вивітрювання відбувається через процеси або джерела в навколишньому середовищі, включаючи такі події, як вітер та предмети, такі як коріння рослин. Вивітрювання буває або механічним, при якому гірські породи руйнуються під дією зовнішньої сили, або хімічним, що означає, що гірські породи руйнуються через хімічну реакцію і змінюються.

Механічне вивітрювання виникає внаслідок тиску зовнішньої фізичної сили, наприклад, тепла або тертя. Спека вивітрювання є домінуючою в холодному та сухому кліматі, наприклад, в пустелі. Вдень у пустелях температура може піднятися до понад 40 градусів Цельсія (100 градусів за Фаренгейтом), але температура може охолонути до 5 градусів Цельсія (41 градус Фаренгейта) або нижче вночі. Коли погода тепліша, гірські породи розширюються, а зовнішні шари стискаються і стають меншими в міру охолодження температури. Шари породи продовжують слабшати в процесі цього процесу, а плити відпадають в процесі, який називається відшаруванням. Вітер також може призвести до розпаду гірських порід на більш дрібні шматки, застосовуючи силу в щілинах і вимиваючи шматочки скелі.

Іншим поширеним типом механічного вивітрювання є вимерзання з заморожуванням та відлигою, яке трапляється, коли погода коливається вище і нижче 0 градусів Цельсія (32 градуси за Фаренгейтом). Вода впадає в тріщини гірських порід, але коли вона замерзає, вода кристалізується в гексагональну форму, яка займає більше місця, ніж рідка вода, згідно з сайтом HyperPhysics, який ведеться в штаті Джорджія Університет. Вдень лід буде танути і знову замерзати при зниженні температури. Цей процес розширює тріщини гірських порід і врешті-решт розбиває їх на частини.

Хімічне вивітрювання відноситься до процесу, при якому гірські породи руйнуються через хімічні реакції; це вивітрювання відбувається на молекулярному рівні. Цей тип вивітрювання призводить до розкладання гірських порід і найчастіше трапляється в теплому і вологому кліматі. Усі опади містять вугільну кислоту, яка хімічно реагує з карбонатом кальцію в таких породах, як крейда та вапняк, шляхом процесу, званого карбонізацією. Порода стає розчинною у воді, тому порода поступово розчиняється, коли на неї падає дощ. Гірські породи, що містять мінерали заліза, окислюються, або іржавіє, що хімічно змінює структуру породи і призводить до її розпаду.

Біологічне вивітрювання поєднує в собі як механічне, так і хімічне вивітрювання і викликане рослинами чи тваринами. Коли коріння рослин глибше ростуть, щоб знайти джерела води, вони проштовхують щілини гірських порід, застосовуючи силу, щоб розігнати їх. У міру зростання коріння тріщини стають більшими і розбивають гірські породи на менші шматочки. Коли рослини гинуть, вони виробляють кислоту, розкладаючись, викликаючи хімічну реакцію в породі, що додатково розчиняє частини гірських порід. По суті, рослини можуть створити власний ґрунт таким чином, дозволяючи розвалюється тріщині бути більш гостинним до наступного насіння, яке там поселяється. Тварини, включаючи людину, також можуть спричинити біологічне вивітрювання через часті переміщення над скелею. Це тертя стирає шматочки поверхневого матеріалу.